提问人：Lightness Races in Orbit 提问时间：6/23/2014 最后编辑：Lightness Races in Orbit 更新时间：2/4/2021 访问量：2517
C++ 标准是否要求 C 链接函数是“noexcept”的？
Does the C++ standard mandate that C-linkage functions are `noexcept`?
问：
我在标准中找不到任何强制函数声明为 ，无论是隐式还是显式。extern "C"noexcept
然而，应该清楚的是，C 调用约定不能支持异常......或者是吗？
标准是否在我错过的地方提到了这一点？如果不是，为什么不呢？它是否只是作为某种实现细节而保留？
答：
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ikh
6/23/2014
#1
嗯，我假设只使用 C 链接，而不是 C 功能。它可以防止编译器执行 C++ 名称修改。extern "C"
更直接地说 - 假设此代码。
// foo.cpp
extern "C" void foo()
{
throw 1;
}
// bar.cpp
extern "C" void foo();
void bar()
{
try
{
foo();
}
catch (int)
{
// yeah!
}
}
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Captain Obvlious
6/25/2014
实际上，它不仅仅是防止名称篡改。 与 不同。它们是不同的类型，具有不同的属性，链接只是其中之一。extern "C++" void Foo();extern "C" void Foo();
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Lightness Races in Orbit
3/30/2016
我认为这也会影响调用约定，并且异常需要特定的调用约定才能使堆栈展开正常工作。
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Marc van Leeuwen
6/23/2014
#2
据我所知，不能保证用“C”链接定义的函数不会抛出异常。该标准允许 C++ 程序调用具有“C”语言链接的外部函数，并定义用 C++ 编写的具有“C”语言链接的函数。因此，没有什么可以阻止 C++ 程序调用具有“C”语言链接的函数，该函数实际上是用 C++ 编写的（也许在另一个编译单元中，尽管这不是必需的）。这将是一件奇怪的事情，但很难排除。此外，我看不出标准中的哪个地方说这样做会导致未定义的行为（事实上，由于标准无法定义不是用 C++ 编写的函数的行为，这将是没有正式未定义行为的唯一用法）。
因此，我认为假设“C”链接意味着 是错误的。noexcept
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didierc
6/23/2014
好的答案，你当然知道如何以正确的方式表达问题。
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Tavian Barnes
6/24/2014
一个不太奇怪的情况是接受（并调用）函数指针的 C 函数，该指针可能指向抛出的 C++ 函数。
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Joshua
5/23/2019
#3
没有任何地方说函数是 .另一方面，几乎所有的 C 标准库函数都是，除非你做了一些奇怪的事情。通常，这归结为调用未定义的行为，但还有其他一些情况。这些应该是所有这些：extern "C"noexceptnoexcept
- 函数指针参数 to can throw;因此可以抛出。
qsort()qsort() - 这同样适用于 。
bsearch() - 您可以替换 、 和 。如果你这样做，这些可能会扔掉。
malloc()realloc()free() - 在前一种情况下，、、、（已定义，但不保证存在。
calloc()fopen()fclose()freopen()system()strdup()strdup() setjmp()不要混在一起。至少有一个平台被实现为 的逻辑等价物，导致捕获它。catch(...)longjmp()throw jmp_bufcatch(...)- 未定义的行为可能会引发。一些系统实际上确实将 *NULL 实现为抛出异常，即使在编译 C 代码时也可以捕获该异常。如果在任何地方执行未定义的行为，则一旦代码路径不可撤销地提交到未定义的行为，整个程序就会处于未定义状态，因此这可能会导致抛出 C 标准库函数。
catch(...)
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supercat
5/23/2019
是否在比较函数传递给或引发异常时定义行为？某些平台的异常处理机制仅在 和 之间的每个堆栈帧都具有特定布局时才有效，但当不需要堆栈展开时，其他布局可能更有效，并且此类平台的 C 编译器通常没有理由不使用此类布局。qsortbsearchthrowcatch
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Joshua
5/23/2019
@supercat：我见过的每个具有该属性的拱门都会盲目地展开任何中间堆栈帧，因为展开会继续向下，直到它识别出下一帧。这可能会造成麻烦，但我无法想象它会造成麻烦。此外，我希望在这不起作用的架构上，当从 C++ 包含时会声明指向的函数指针。他们已经不得不使用 a 来使链接工作，所以这不会有什么麻烦。fopen()qsort()qsort()noexcep#ifdef
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Joshua
5/23/2019
@supercat：另一方面，如果你的断言是正确的，那么传递给自定义 C 函数的任何函数指针都必须因此使所有 C 函数与这个问题的所有答案相反。noexceptnoexcept
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supercat
5/23/2019
要求不是函数是 ，而是它们不会在直接从外部语言函数调用的任何情况下抛出/泄漏异常。在 x86 上，函数访问其参数的最简单方法是以 开头，然后在 exit 时开始。如果所有函数都这样做，它将创建一个堆栈帧的链接列表，但并不要求所有函数都这样做。接收一个参数的函数可以以 ...noexceptpush ebp / mov ebp,espmov esp,ebp / pop ebppop edx / pop eax / push eax / push edx
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supercat
5/23/2019
然后以一个简单的 if 它只需要使用一次参数结束。或者，它可以跟踪 ESP 的当前值和起始值之间的关系，如果堆栈比函数启动时深字节，则使用寻址模式。通过执行此类操作的函数进行堆栈展开可能是不可能的。ret[ESP+(n+8)]n
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Julien Villemure-Fréchette
2/4/2021
#4
Marc van Leeuwen 的回答是正确的：查看当前的工作草案，似乎没有任何内容要求声明的职能是隐含的。有趣的是，标准 C++ 禁止抛出 C++ 标准库中的 C 标准库函数。这些函数本身通常被指定为（但这是定义的实现，参见 16.4.3.3-2）。请看第16.4.6.13条[对例外处理的限制]和随附的脚注174和175。extern "C"noexceptextern "C"
C 标准库中的函数不应引发异常 [脚注 174]，除非此类函数调用引发异常的程序提供的函数。[脚注175]
脚注174：
- 也就是说，C 库函数都可以被视为标记为 noexcept。 这允许实现在运行时不存在异常的基础上进行性能优化。
脚注175：
函数 qsort（） 和 bsearch（） （[alg.c.library]） 满足此条件。
话虽如此，遵循与标准库相同的策略通常是一个很好的设计指南，并且由于 Marc van Leeuwen 的回答中提到的原因，我认为用户定义的函数也指定是一个好主意，除非它被传递给指向 C++ 函数的指针作为回调参数，如 qsort 等。我用 clang10、gcc10 做了一个小实验，代码如下：extern "C"noexcept
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
extern "C" int cmp(const void* lhs, const void* rhs) noexcept;
extern "C" int non_throwing();
int main()
{
constexpr int src[] = {10, 9, 8, 7, 6, 5};
constexpr auto sz = sizeof *src;
constexpr auto count = sizeof src / sz;
int dest[count];
int key = 7;
std::cout << std::boolalpha
// noexcept is unevaluated so no worries about UB here
<< "non_throwing: " << noexcept(non_throwing()) << '\n'
<< "memcpy: " << noexcept(std::memcpy(dest, src, sizeof dest)) << '\n'
<< "malloc: "<< noexcept(std::malloc(16u)) << '\n'
<< "free: " << noexcept(std::free(dest)) << '\n'
<< "exit: " << noexcept(std::exit(0)) << '\n'
<< "atexit: " << noexcept(std::atexit(nullptr)) << '\n'
<< "qsort: " << noexcept(std::qsort(dest, count, sz, cmp)) << '\n' // should fail
<< "bsearch: " << noexcept(std::bsearch(&key, dest, count, sz, cmp)) << '\n'; // should fail
}
gcc10 和 clang10 的输出均为：
non_throwing: false
memcpy: true
malloc: true
free: true
exit: true
atexit: true
qsort: false
bsearch: false
对于 msvc142，如果使用 /EHsc 编译，则所有输出显然都是 .使用 /EH 时，所有输出都是假的，这使得 /EHsc 中的“c”对于严格一致性是必需的。true
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Basile Starynkevitch
2/4/2021
#5
C 函数可以调用用 C++ 编码的函数，声明 ，例如（可能间接地）-ing 某些 C++ 异常。foobarextern "C"barthrow
C 函数（可能由某些 C++ 函数调用）可以调用运行时行为接近于异常抛出的 longjmp。foo
IIRC，第一个 C++ 编译器 （Cfront） 生成了用于翻译（和翻译）的 C 代码。当然，C++ 析构函数使事情复杂化。longjmpthrowsetjmpcatch
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